Чем отличается пенополистирол от пенополиуретана

Технологии производства ЭППС и ППУ

Во-вторых, нужно растолковать базисные знания о технологиях производства сэндвич-панелей.

Клееные сэндвич-панели. В них соединение слоев происходит посредством одно- или двухкомпонентного (встречается чаще) полиуретанового клея в вакуумном или механическом прессе. Последний довольно-таки дорог, поэтому не каждый может его себе позволить. Но мы позволили, и панели у нас получаются изумительные, ровные, как морская гладь. При этом сэндвич-панель может быть как трехслойной: облицовка + утеплитель (в целях снижения стоимости некоторые используют пенопласт, некоторые – ЭППС отечественный, а мы – ЭППС импортный) + облицовка, так и пятислойной с добавлением под облицовки по слою фанеры. А может быть и N-слойной.

Заливные сэндвич-панели. Облицовки будущей панели помещается в пресс, при этом между ними выбирается требуемое расстояние, а торцы закрываются ограничителями. Верхняя облицовка в прессе держится либо магнитами, либо вакуумными присосками. Далее по трубке в пространство между облицовками поступает пенополиуретан. Самое сложное здесь – добиться равномерности распределения пены, т.е. чтобы плотность её была одинаковой по всему объему панели. Сложности возникают с размещением закладных (их нужно предварительно приклеить к одной из облицовок). И с производством N-слойных панелей: облицовки с внутренними слоями приходится сначала склеивать в прессе, а затем уже производить заливку полиуретановой массы между ними (пресс работает 2 раза вместо одного → расход энергии, время производства панели увеличивается → рост трудоемкости, поэтому 4-х и 5-слойные фургоны с ППУ дороги).

Пенополиуретан (ППУ) легче чем экструдированный пенополистирол (ЭППС)?

В первую очередь так и чешутся руки разрушить легенду, что изотермические фургоны с залитым пенополиуретаном (ППУ) легче клееных с экструдированным пенополистиролом (ЭППС). Оптимальные свойства теплоизоляции обоих материалов достигаются при плотности 40 кг/м³. Учитывая, что коэффициенты теплопередачи ППУ и ЭППС примерно равны, отличаясь лишь на 2 тысячных Вт/м²*К, можно утверждать, что и в клееном и в заливном сэндвичах с одинаковой изотермичностью (например, 0,7 Вт/м²*К) толщина утеплительного материала должна быть одинаковой. А это значит, что при одинаковых плотностях материалов их вес в составе фургонов будет ОДИНАКОВ. Также отметим, что, например, для фургона размером 5,3х2,6х2,5 м под 12 европаллет прибавка 10 мм толщины утепления прибавит всего 27 кг веса.

Альтернативные виды утеплителей для крыш

Кроме ППУ применяются:

Пенопласт.
Минвата.
Стекловата.
Эковата.
Изовер.
Керамзит.
Целлюлоза и т.д.

Перечисление всех видов утеплителя, пригодных для использования на крыше, довольно велик, но используются всего несколько видов — минвата, изовер, эковата и некоторые другие. Причинами тому являются цены и неудовлетворительные характеристики ряда материалов.

Например, способность впитывать воду
для утеплителя недопустима
, поскольку от этого исчезают все теплопроводящие качества. Такие проблемы, например, есть у стекловаты. Кроме того, ряд материалов подвержен слеживанию, отчего изменяется толщина слоя и снижаются показатели.

Обратите внимание!

Из перечисленных наиболее предпочтительна базальтовая минвата
, как самый эффективный материал по всем показателям. Но и с ней нельзя работать без создания защитных слоев гидро- и пароизоляции
, так называемого кровельного пирога, без чего материал постепенно теряет свои свойства. Рекомендуем вам ознакомиться со статьей на тему — «утепление крыши минеральной ватой своими руками».

В целом, надежная изоляция от водяных паров или брызг позволяет использовать любой утеплитель, если выбор невелик, надо только знать его сильные и слабые стороны и учитывать их при установке.

Утепление фасада – чем лучше

Для утепления фасада жилого дома или квартиры лучше использовать пенополиуретан, так как этот материал прослужит дольше пенополистирола. А для теплоизоляции дачного домика или гаража обычно выбирают более дешевый утеплитель – пенополистирол. ППС вполне может прослужить примерно 10-15 лет.

Преимущества материалов

Примечание: Утвердительно сказать, какой материал лучше ППС или ППУ, нельзя. Поэтому каждый покупатель решает самостоятельно, что лучше выбрать для теплоизоляции своего жилья, основываясь на финансовых возможностях, предполагаемом сроке службы, возможностях самостоятельного монтажа и т.д.

Сравнение пенополистирола и пенополиуретана

Чтобы разобраться в том, какой из этих двух материалов лучше, сравним их по ряду важных показателей в виде таблицы.


Пенополистирол (ППС)	Пенополиуретан (ППУ)
Экологичность
При температуре свыше 60°C выделяет фенол.	Продукция соответствует санитарным нормам. ППУ можно применять при температуре до 180 °C без опасений.
Пожароопасность
Горит. При горении от материала отделяются горящие части, что может послужить распространению пожара.	Не горюч.
Долговечность
Срок службы не более 15 лет. Снижение эксплуатационных качеств происходит уже после 10 лет использования.	Пенополиуретан, защищенный от ультрафиолетовых лучей, может прослужить дольше, чем несущие конструкции здания.
Материал оседает и сжимается, нарушая геометрию фасада.	Свойства материала не меняются на протяжении всего срока эксплуатации.
Внешний вид
Наличие швов между панелями влечет за собой большой расход шовных заполнителей.	Шов отсутствует.
Ограниченный выбор облицовочных материалов, так как необходимо наличие «ласточкиного хвоста».	Широкий выбор отделочных материалов любой формы.
Удобство монтажа
Часто портятся плиты при монтаже или транспортировке из-за их хрупкости материала.	Материал не привередлив в транспортировке. Для монтажа нужен только распылитель.
Необходима обрешетка плит.	Материал не нуждается в дополнительной обрешетке.
Не все сцепляющие материалы подойдут для пенопласта, поэтому необходимо использование специальных составов для ППС.	Отлично контактирует с любыми видами скрепляющих материалов.
Специфический монтаж плит с помощью дюбелей и других материалов.	Ничего кроме распылителя для монтажа не нужно
Особенности эксплуатации
Высокая влажность может стать причиной появления плесени и грибка на плитах, что станет причиной неблагоприятного микроклимата в помещении.	Влагоустойчив. Не подлежит гниению и образованию плесени.
При попадании на панель влаги происходит ее впитывание и при воздействии низких температур она замерзает и разрушает пенопласт.	ППУ отталкивает воду с поверхности, благодаря чему не происходит разрушение материала.
Необходим постоянный осмотр теплоизоляции на наличие дефектов и их устранение.	Не требуется обновление или ремонт теплоизоляции на протяжении всего срока эксплуатации.

Результат сравнения

Схема утепления кровли пенополиуретаном.

Из таблицы видно, что пенополистирол и пенополиуретан имеют как плюсы, так и минусы, но больше всего недостатков, конечно, у пенопласта. Срок эксплуатации данного материала не превышает 15 лет. Он активно разрушается при воздействии окружающей среды. Плиты из ППС часто портят грызуны. Из-за того, что этот материал является углеводородным полимером, к нему плохо пристают клеящие и штукатурные растворы. Но самое главное – это то, что пенополистирол является небезопасным материалом: он горит, разбрасывая в разные стороны горящие фрагменты, при этом выделяя ядовитые вещества. Все это указывает на ненадежность пенопласта для теплоизоляции дома.

В отличие от пенопласта, теплоизоляция с помощью пенополиуретана является надежным и современным способом утепления. Этот материал легок и не нагружает конструкцию, но одновременно является очень прочным. ППУ обладает низкой теплопроводностью и паропроницаемостью.

В наше время, когда все топливные ресурсы дорожают, встает вопрос о качественной теплоизоляции. Несомненно, лучшим теплоизоляционным материалом на сегодняшний день является пенополиуретан.

Карбамидно-формальдегидный пенопласт

Немногие знают о существование такого замечательного изоляционного материала, как карбамидоформальдегидный пенопласт. Укороченное название: карбамидный пенопласт или еще более короткое просто – КФП. Данный универсальный утеплитель относится к классу пенопластов. Известен также, как «Пеноизол», «Мипора», «Юнипор» или «Меттэмпласт».

Чем так необычен пеноизол? Пеноизол – это жидкий теплоизолятор, который заливают под паропроводящую мембрану в заранее подготовленную полость между стеной и навесным фасадом. Самый известный представитель данного вида пенопластов, как уже упоминалось, это КФП Пеноизол марки «Новые строительные технологии». Более подробно данный теплоизолятор мы рассматривали в .

Пенополистирол (EPS).

С этим материалом мы часто встречаемся в быту, обычно в виде упаковки для бытовой техники. Поэтому под пенопластом обычно понимают именно пенополистирол. Как уже говорилось, пенополистирол получил широкое распространение в строительстве, в качестве утеплителя с широким спектром применения. Это произошло после того как удалось решить проблемы с горючестью пенополистирола.

Технология получения достаточно проста. Сначала смешивают компоненты, обычно на основе полистирола (иногда полимонохлорстирол или полидихлорстирол). Затем добавляют вспенивающие компоненты, легкокипящие углеводороды (пентан, изопентан, дихлорметан и др.) и добавки (антипирены, пластификаторы и красители). В результате получаются гранулы, в которых легкокипящая жидкость равномерно распределена в полистироле. Затем эти гранулы обрабатывают горячим воздухом или паром, при этом легкокипящие компоненты испаряются, и гранулы сильно увеличиваются в объеме (в 50 и более раз). При этом ячейки начинают твердеть и склеиваться между собой. В результате получается легкий, однородный, устойчивый к сжатию и сохраняющий исходные размеры изоляционный материал.

В момент, когда гранулы полистирола начинают расширяться и заполнять форму можно не ограничивать объем занимаемый пенопластом. В этом случае получается так называемый «беспрессовый» пенополистирол. Если процесс расширения будет происходить под внешним давлением (под прессом) то получается более плотный материал, называемый «прессовый» пенополистирол.

Внешне эти виды пенополистирола практически не отличаются. Но прессовый имеет большую плотность (от 40 до 250 кг / м3), меньшую гигроскопичность и лучшие физико-механические свойства. По теплопроводности они примерно одинаковые. Технология производства прессового пенополистирола сложнее, поэтому он дороже и его применяют, как правило, там, где требуется повышенная влагостойкость и механическая прочность – утепление фундаментов и подземных коммуникаций. Марки отечественных прессовых пенопластов обозначаются аббревиатурой ПС, например, ПС-1, ПС-4.

Беспрессовые пенополистиролы получили в строительстве наибольшее распространение в качестве утеплителей из-за хорошего соотношения характеристик и цены. Более того, они очень хорошо подходят для производства сэндвич панелей. Беспрессовые пенополистиролы имеют обозначение ПСБ. При добавлении в состав пенопласта антипиренов, получается самозатухающий пенопласт марки ПСБ-С с классом горючести Г1. Этот материал устойчив к воздействию влаги и старению, он биологически безопасен и не подвержен воздействию вредных микроорганизмов. Именно эти пенопласты применяются в строительстве.

Пенополиуретан

Чем же отличается пеноизол от пенополиуретана, который является дальним родственником пеноизолов?

Пенополиуретан – полимерный материал, являющийся разновидностью пластмассы, который также был открыт в Германии в 1947 году немецким химиком по фамилии Байер. Этот утеплитель получается в процессе реакции двух, а иногда и более компонентов. Среди пенополиуретанов различают жесткие, эластичные и интегральные. Однако для нас в данном случае интерес представляет именно жесткий пенополиуретан, который получил свое широкое распространение в качестве надежного строительного утеплителя для зданий и частных домов. Жесткие ППУ также, как и пеноизолы, имеют мелкую ячеистую структуру, но обладают более высокой плотностью – от 25 кг/м3 и выше, а также повышенной эластичностью, что делает его более прочным, например, он не осыпается и не крошится.

Сравнение пенополиуретана и пеноизола

Влияние на здоровье человека и животных

Пеноизол, как утверждают производители, прошел многочисленные проверки на безопасность и является полностью нейтральным по воздействию на организм как для человека, так и для животных, о чем говорят многочисленные сертификаты. Однако в некоторых штатах Америки и Канады законодательство запрещает применение КПФ как потенциально опасного для здоровья материала. Аналогичный запрет есть и в ряде стран Европы. Дело в том, что при полимеризации карбамидного пенополаста происходит выделение формальдегида, который вреден для здоровья как людей, так и животных. Надо сказать, что споры ученых и производителей относительно безопасности карбамидно-формальдегидного пенопласта до сих пор не утихают и поэтому окончательно ответа на вопрос безопасности КПФ нет. Единственное, что можно сказать, так это то, что можно снизить возможные риски выделения формальдегидных паров можно снизить путем применения на внутренней стороне стены пароизоляционного слоя.

Если говорить о пенополиуретане, то в вопросах безопасности он обладает сертификатами и заключениями, которые доказывают его безвредное воздействие на живые организмы, а также на окружающую среду. В плане применения пенополиуретана ни у одной страны мира нет таких запретов, какие есть у пеноизола.

Пожарная безопасность

Если говорить о пожарной безопасности, то пеноизолы относятся к классу горючести Г2, то есть они не способны самовозгораться. Пенополиуретаны относятся к классу горючести Г3 и Г4, что значит в зоне действия открытого огня они являются трудногорючими и самозатухающими.

Водопроницаемость

Процент влагопоглащения у пеноизолов довольно большой, примерно, 18-20%, из чего можно сделать вывод, что такие теплоизоляторы боятся влаги. При избыточной влажности пеноизол начинает разрушатся, поэтому для него необходима дополнительная паро и влагоизоляция.

Пенополиуретаны обладают минимальным водопроницаемостью за счет своей структуре закрытых пор, поэтому теплоизоляция из пенополиуретана не только прекрасно сохранит тепло, но и будет являтся хорошей антикоррозийной защитой, защитой от влаги, плесени и грибков. Так же стоит отметить, что на поверхностях из пенополиуретана не образуется конденсат.

Теплоизоляция пеноизола и ППУ

Качественный пеноизол обладает хорошей телпопроводностью — до 0,030 Вт/м К, а вот теплопроводность пенополиуретана составляет порядка 0,021 Вт/м К.

Прочность пенополиуретана и пеноизола

В плане прочности пеноизол уступает пенополиуретану, так как он является гораздо более хрупким материалом. А вот пенополиуретан довольно прочный и при этом эластичный материал, который прекрасно способен выдержать, например, усадку здания, ходьбу и прочие механические воздействия.

Если сравнивать пеноизол с пенополиуретан в плане стоимости, то здесь первое место будет за карбомидным пенопластом, который на порядок оказывается дешевле пенополиуретановой технологии, однако и физико-химические качества при этом у него ниже, чем у пенополиуретана…

ППУ поглощает воду, как губка. Так ли это?

Вода – это враг любого утеплителя номер один. Вода в утеплитель может попасть разными путями – прямые осадки, вода из грунта, влажность из воздуха, пары изнутри помещения, явление «точки росы». Когда утеплитель с низкой теплопроводностью впитывает воду, имеющую высокий показатель теплопроводности, то он начинает терять теплоизоляционные свойства, то есть перестает быть утеплителем. Кроме того, влажный утеплитель – это отличная среда для развития плесневых грибков и болезнетворных бактерий. Для минераловатных утеплителей вода страшна еще и тем, что она увеличивает вес листа утеплителя и способствует его комкованию, сползанию и переуплотнению, что ведет к появлению мостиков холода и холодных углов и стыков.

Для определения гигроскопичности утеплителя проводят специальные испытания. Сравнивают вес образца сухого материала и того же образца после насыщения водой. Насыщение водой производят либо струей пара, либо погружением на длительное время под воду. Все испытания регламентированы ГОСТами.

В таблице приведены результаты испытаний:

Как видно из таблицы, ППУ обладает лучшей устойчивостью к впитыванию влаги. Это определено, в первую очередь, жесткой закрытоячеистой структурой . Чем выше плотность ППУ , тем больше количество закрытых ячеек, и, следовательно, ниже влагопоглощение. Это не значит, что необходимо выбирать ППУ только самой высокой плотности – он обойдется дороже и будет иметь не самые высокие теплоизоляционные показатели. Все должно зависеть от назначения. Так, ППУ с плотностью 60-80 кг/м 3 обычно используется только для мест с постоянно высокой влажностью или даже в качестве дополнительной гидроизоляции. Наиболее широкое применение нашел ППУ с плотностью 40-60 кг/м 3 , поскольку сочетает в себе отличные теплоизоляционные свойства, механическую прочность и более чем умеренное поглощение влаги. Данная плотность подходит для самого широкого назначения – от кровель и фасадов, до заполнения межстенного пространства. ППУ с меньшей плотностью желательно применять внутри помещения или там, где нет риска прямого контакта с осадками или влагой.

Различия в свойствах ППС, ЭППС и минваты:

паропроницаемость: у ППС 0,06 мг/(м•ч•Па), у ЭППС 0,018 мг/(м•ч•Па) у минваты 0,3 мг/(м•ч•Па) (преимущество у минеральной ваты);
водостойкость: ППС накапливает воду, разбухает и разрушается (за 30 дней накапливает 5-12%). ЭППС водонепроницаем, сохраняет теплоизоляционные свойства во влажной среде, минвата в большей степени способная впитывать воду, требует дополнительной защиты в виде паро- , ветро- и гидроизоляционных мембран (преимущество за ЭППС);
адгезия (способность сцепления с поверхностью): самая низкая у ЭППС, требует обработки для придания поверхности шероховатости, что улучшает сцепление с растворами и плоскостями;
устойчивость к химическим веществам: ППС и не устойчивы к органическим растворителям (нельзя использовать монтажную пену, содержащую толуол); минвата обладает высокой химической стойкостью (преимущество за минватой);
огнестойкость: низкая у ППС и ЭППС при температуре свыше 80 градусов разрушается (для утепления фасадов применяется только самозатухающий пенополистирол, при попадании пламени медленно обугливается и плавится); высокая у минваты, вата не горит и препятствует распространению огня, выдерживает температуру свыше 1000 градусов (преимущество за минеральной ватой);
вес: ППС легкий материал, не дает нагрузку на несущую стену, минвата тяжелее в зависимости от плотности (преимущество за ППС). Плотность ППС и ЭППС 15-35 кг/м³, минвата 94-200 кг/м³
воздействие ультрафиолета: ППС, ЭППС разрушаются, на минвату ультрафиолет не воздействует (преимущество за минватой);
обработка материала: ППС легок в обработке, не пылит, легко режется ножом на части нужного размера; минвата режется специальным волнистым ножом легко и почти без пыли, так как вся изнутри удерживается связующим составом; ЭППС упругий материал, его удобно резать и шлифовать, но тяжело состыковать без клея или монтажной пены (возникновение мостиков холода).

ППС в монтаже не так прост, сложно обеспечить при укладке ровные стыки (их дополнительно запенивают). Пены используется много, что сводит на нет материальную выгоду от разницы в цене с минеральной ватой.

При укладке минваты проблем со стыками нет из-за волокнистой структуры, обеспечивающей более плотную стыковку плит между собой. Для утепления полукруглых конструкций или выступов, эркеров используйте ламели, изготовленные в заводских условиях узкие плиты.

7. Узкие плиты для округлых поверхностей.

Рулонная вата в «мокром фасаде» не используется из-за слабой несущей способности. А современный минераловатный плитный материал плотностью 140-170 кг/м³, вместе с хорошим дюбелированием и армирующим слоем выдерживает большие фасадные нагрузки.

Производителями фасадных материалов Quick-Mix, Murexin разработаны технические решения для прямого приклеивания плитного материала на минеральные плиты. Наша компания сертифицирована для работы с такими системами.

долговечность: сроки службы утеплителей (ППС 20 лет, минвата и ЭППС 50 лет) зависят от качества материала, соблюдения техники монтажа и условий эксплуатации, механического воздействия; свойства в процессе эксплуатации: ППС и ЭППС не подлежат усадке, но ППС из-за низкой прочности боится механического воздействия, на отштукатуренном ППС легко видны сколы, вмятины и трещины, у минваты возможны усадка и провисание;

6. Механическое повреждение от бампера автомобиля на фасаде, утепленном ППС.

стойкость на изгиб: ППС ломается и крошится с легкостью, сложно герметизировать стыки по причине ломкости краев. ЭППС не крошится, но ломается, минвата рулонного типа хорошо принимает геометрию строений (преимущество за минватой). Используя минвату вы скорее избежите появления «мостиков холода»; цена ≈ в среднем ППС 100 руб.м², ЭППС 200 руб.м², минвата 250 руб.м²; звукоизоляционные качества у ППС и ЭППС очень малы, у минваты – отличные.

Выбирая утеплитель обязательно учитывайте тип стен дома. О тонкостях сочетания слоев, крепления и других нюансах читайте в нашей следующей статье.

Сравнение пенополиуретана и пенополистирола

Для составления полной картины лучше всего сравнивать материалы не по одной характеристике, а сразу по всем. Поэтому логично разделить сравнение на три категории.

Технические характеристики

Для всех теплоизоляционных веществ принципиальным фактором представляется теплопроводность. Характеристики пенополиуретана и пенополистирола в этом вопросе достаточно высоки. Конкретно по коэффициенту теплопроводности ППУ представляется более эффективным, так как у него значение находится в пределах 0.04 — 0.06 Вт/м*К, против 0.019 — 0.028 Вт/м*К ППС.

Оба материала имеют закрытую пористость, позволяющую дольше удерживать тепло. Плотность пенополиуретана может достигать 750 кг/м3, тогда как для пенополистирола 150 кг/м3 является максимумом.

Диапазон рабочих температур эксплуатации также выше у пенополиуретана. Ему же характерен гораздо больший срок службы.

Физические свойства

По физическим свойствам сравнение также не в пользу ППС. Основные критерии представлены в таблице ниже:

Критерий	Пенополистирол (ППС)	Пенополиуретан (ППУ)
Горючесть	Горюч	Не горюч
Безопасность для экологии	Если температура среды превысит 60 градусов, начнется выделение вредного фенола	Без каких-либо выделений используется при температуре не выше 180 градусов
Впитывание влаги	Влага впитывается в материал, а затем помет привести к его разрушению	Не пропускает воду
Прочностные характеристики	Достаточно хрупкий, могут образовываться трещины	Прочность в 5 раз выше, чем у ППС
Устойчивость к химическим воздействиям и бактериям	Может образовываться плесень	Не позволяет развиваться плесени и микроорганизмам
Сохранение формы	Оседает с течением времени	Не изменяется

Также стоит рассмотреть шумоизоляцию. Пенополиуретан гораздо эффективнее гасит шумовые волны, поступающие из внешних источников.

Если подвергнуть материалы высоким температурам и огню, то ППУ проявит себя достаточно хорошо, тогда как ППС практически моментально сгорит. При этом будет выделено много вредных веществ.

Пенополиуретан в отличие от пенополистирола очень чувствителен к воздействию прямых солнечных лучей. Материал достаточно быстро портится, а затем теряет свои свойства. Так что для утепления внешних стен он не подойдет. Но нечасто можно встретить помещения, которые не покрыты каким-либо сайдингом поверх утеплителя. Так что этот минус практически не ощутим.

Особенности монтажа

Монтаж утеплителя

Еще одним важным критерием выбора можно считать способ монтажа на стену. Пенополиуретан обычно наносится при помощи напыления. Такой подход позволяет добиться равномерного покрытия без каких-либо стыков. При этом предварительная обработка поверхности не обязательна. После нанесения также никаких дополнительных работ проводить не нужно.

Однако для более эффективной последующей отделки рекомендуется заранее определить, как именно должна будет выглядеть стена. Это позволит учесть некоторые тонкости во время нанесения материала.

Российский и импортный экструдированный пенополистерол

ЭППС ЭЭПСу – рознь. Ранее у нас был опыт использования ЭППС отечественного производства (марку мы намеренно не указываем). На первый взгляд от импортного он отличался только цветом (импортный – синий, ЭППС отечественный – желтый), но при подробном изучении выяснилось, что:

отечественный ЭППС имеет нестабильное качество – от поставки к поставке плотность материала варьировалась от 35 до 40 кг/м³ (мы определяли это взвешиванием каждого брикета, вес их различался). В результате фургоны изрядно теряли в теплоизоляции;
размеры плит отечественного ЭППС даже в одном брикете различались (погрешность геометрических параметров иногда достигала 2 мм). Около 25% поступавшего в производство материала списывалась в брак. Поэтому переход на много более дорогой американский утеплитель Styrofoam мы произвели с незначительными финансовыми потерями.